Rigonfiamento in olio – Swelling % vs. temperatura
Lo Swelling o grado di rigonfiamento, è il rapporto tra il volume allo stato secco e il volume del campione in stato rigonfio e il rapporto tra il peso del campione rigonfio e quello del campione secco. Viene determinato misurando la variazione di peso all’equilibrio di un polimero immerso nel liquido. Dipende dal liquido (non-solvente) considerato.
Il fenomeno di rigonfiamento appare durante il processo di estrusione dei polimerie; tale fenomeno propriamente chiamato Die Swelling è dovuto al comportamento viscoelastico dei polimeri, in pratica consiste nel recupero parziale della forma e del volume che il polimero aveva prima del passaggio attraverso la filiera. Durante l’estrusione attraverso la filiera, il polimero subisce una compressione in quanto si ha una diminuzione della sezione di passaggio, ma la portata rimane costante, per cui la velocità aumenta come previsto dall’effetto Venturi (o paradosso idrodinamico). Il Die Swelling è dovuto al rilassamento della struttura molecolare, con conseguente diminuzione dell’entropia posseduta dal polimero, ed è facilitato dai seguenti fattori :
- struttura amorfa del polimero
- polimero senza o con poca reticolazione
- polarità identica tra polimero e solvente
- molecole piccole del solvente
Durante il fenomeno del rigonfiamento del polimero, nel caso in cui il passaggio attraverso la filiera avvenga in tempi sufficientemente lunghi, ovvero all’aumentare del tratto utile della filiera, i nodi molecolari possono sciogliersi. Una volta che il polimero è passato attraverso la filiera, i nodi molecolari che non si sono disciolti tendono a riportare il polimero alla sua forma iniziale, in modo da ridurre il contenuto entropico.